Точные фрезерные станки (Precision Milling Machines): определение и ключевые особенности

Введение

Точный фрезерный станок (precision milling machine) — станок для выполнения сложных режущих операций через вращение инструмента с несколькими режущими краями (зубами). Эти зубы позволяют движение в любом направлении, пока точный станок режет заготовку, формируя оптимальную форму. Когда говорят о фрезерном станке с максимальной операционной точностью, скорее всего имеют в виду ЧПУ-точный фрезерный станок. Есть большая вероятность, что блок оснащен функцией компьютерного числового управления (ЧПУ), обеспечивающей самый точный рез для сверления или других процессов удаления стружки даже с мельчайших деталей.

Что такое фрезерный станок?

Резание происходит, когда заготовка подается против вращающегося режущего инструмента фрезерного станка. Резаки бывают разной формы и размеров в зависимости от процедур. Формовочные резаки (form-tooth cutters) также используются для вырезания выпуклых форм, вогнутых пазов, скругления углов, резки зубьев шестерен. Резаки всегда вращаются с высокой скоростью и способны удалять стружку очень быстро благодаря множественным режущим краям. Станок также может держать один или несколько резаков одновременно, делая его неотъемлемым оборудованием в цехе.

С фрезерными станками все операции выполняются с высокой точностью. Они доступны в различных конструкциях, категоризируемых как: стандартные консольно-колонные станки (горизонтальные и вертикальные); консольно-колонные станки; станки для специальных фрезерных работ. Скорость удаления металла выше по сравнению с токарным, строгальным и футеровочным станками. Обладает выдающейся точностью и лучшей чистовой поверхностью. Компоненты фрезерного станка: база, колонна, консоль, стол, консольная рука, передняя опора, шпиндель, вал.

Как это работает?

Первичная цель фрезерного станка в металлообработке — удаление металла с заготовки. В операции обрабатываемый металл удерживается на столе с множественными зубами на вращающемся шпинделе. Режущий инструмент вращается с постоянной скоростью, пока металл медленно подается к режущему инструменту. Заготовка может подаваться продольно или вертикально. Затем металл удаляется с поверхности заготовки зубами резака для формирования желаемой формы.

Что такое точная обработка (Precision Machining)?

Точная обработка — растущая область в производстве, тесно связанная с нашей повседневной жизнью. Этот вид передовой обработки обладает способностью достигать финиша с близкими допусками и изготавливать готовый продукт с легко достижимыми финишами. Иными словами, это процесс удаления металла с заготовки для производства высокоточных деталей с требуемой спецификацией. Процесс включает резание, фрезеровку, точение, электроэрозионную обработку, обычно выполняется на ЧПУ-оборудовании.

Механическая обработка точных деталей охватывает как крупные, так и малые объекты, которые мы используем в быту. Каждая мелочь металлической детали требует определенной степени мастерства механика, верите вы или нет. Эти техники встречаются в каждой отрасли и технологии: от производства транспорта до медицинского оборудования и авиационных деталей. Фундаментально — если продукт содержит очень сложные детали, он потребовал какой-то ультра-точной обработки. ЧПУ-технология создает 3D-диаграммы или контуры, необходимые для изготовления станка, объекта или инструмента. Чертежи должны быть созданы с большой детализацией для обеспечения качества.

Множество инструментов и техник используются в зависимости от размера проекта и материалов. Наладчики должны владеть разными процессами и оборудованием. Они могут использовать любую комбинацию сверлильных станков, шлифовальных, токарных, фрезерных, пил, даже высокоскоростной робототехники для выполнения работы.

Как функционирует точное фрезерование?

В отличие от обычных сверлильных станков, ограниченных одной осью движения, точный фрезерный станок обычно может выполнять многоосевую обработку (X, Y, Z и более). Когда деталь фрезеруется, она закрепляется на движущемся столе (или станине) с помощью тисков, V-блоков (для цилиндрических бесшовных труб) или ступенчатых зажимов. Вращающийся режущий инструмент, размещенный в головке станка, опускается на деталь, пока стружка удаляется через охлаждающую смазку.

Необходимо понять эту концепцию, потому что вы получите лучшее представление о том, как работать с заготовками, которые труднее фрезеровать. Что касается точных ЧПУ-фрезерных станков, они обычно управляются числом осей, которыми они контролируют. Большинство станков работают в пределах 3-5 осей. В общем, оси X и Y фрезерного станка движут деталь вперед-назад в горизонтальной плоскости, пока режущий инструмент движется вертикально по оси Z.

Разница между фрезеровкой и сверлением

Сверление и фрезеровка — два самых распространенных процесса механической обработки. С их помощью наладчики могут изготавливать заготовки по спецификациям. Понимание главных различий важно для производства металла, дерева и других типов заготовок.

Вертикальное vs горизонтальное движение

Первое отличительное свойство — направление, которым оборудование режет материал. При использовании сверлильного станка нужно двигать режущее приспособление вертикально, чтобы прорезать и удалить части заготовки. Фрезерные станки используют горизонтальное или вертикальное движение для сверления отверстий, доводки краев или резки специфических форм.

Позиция заготовки

Еще одно очевидное различие — как вы позиционируете заготовку относительно режущего приспособления. Для сверления заготовка остается статичной на столе. Альтернативно, нужно позиционировать материал с помощью тисков стола и двигать резак, тягая ручной рычаг. Для фрезерования заготовка не остается неподвижной на рабочем столе. Вместо этого вы можете свободно двигать ее против вращающегося лезвия или шпинделя для создания целевой формы или дизайна. Одновременно вы можете двигать вращающийся резак вертикально или горизонтально в зависимости от применяемой модели.